内蒙古500kv电网gic水平评估

《内蒙古500kv电网gic水平评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、内蒙古500KV电网GIC水平评估　　【摘要】太阳活动引起的地球磁场变化会感应出地表面电势，从而在输电线路中产生地磁感应电流（GIC），GIC威胁电网的运行安全。内蒙古电网纬度较高，易受GIC影响，因此针对内蒙古500KV电网结构，在土壤电导率分区取值的前提下运用平面波法和分区网络常数法，计算在一定磁暴水平下各变电站的GIC值。结果表明，中等磁暴强度下GIC对于内蒙古电网部分500KV变电站存在较大影响，严重危害电网的安全稳定运行。【关键词】地磁感应电流（GIC）；分区土壤电导率；平面波法；网络常数引言太阳活动引起的地球磁场剧烈变

2、化称为磁暴。磁暴发生时在地表感应出地表电势（ESP），产生频率在0.001～0.01Hz的地磁感应电流（GIC），GIC会对电网的稳定运行产生不利影响[1]。1989年加拿大魁北克省电网解列，造成了数千万美元损失，是已知GIC造成的危害中最严重的。随着电网向高电压、长距离、大容量方向发展，遭受GIC危害的风险正持续增大[2]，因此研究电网GIC问题具有重要意义[3]。1电网GIC计算6电网GIC的计算第一步是计算诱发GIC的地表电势，第二步是基于电网拓扑结构在对应地表电势下计算通过接地点作用于电网产生的GIC。1.1计算地表电势平

3、面波法是假设大地电导率均匀不变，空间电流在大地中所感应的电场为垂直向下传播的平面波。通过测量磁暴发生时的地磁场磁偏角D、地磁场水平分量H，根据公式计算出Bx，By。感应电场的水平分量与磁场的水平分量在时域内有如下关系：（1）式中E（t）为感应电场的水平分量；为真空磁导率；σ为大地电导率；g（t）为地磁场水平分量的变化率。1.2分区网络常数的计算感应电场的作用相当于单位电压源，线路上的等效电压源是地面感应电场沿线路的积分，即（2）平面波法采用分区土壤电导率，只有在对应每个单独区域公式（2）与积分路径无关。（3）Lijk为属于区域k中

4、的线路ij两端间的直线距离。为线路ij与正东方向的夹角。定义网络接地阻抗矩阵Z为各变电站接地支路的等效电阻，则各节点的入地电流与节点电压，之间的表达式为：6（4）定义网络支路导纳矩阵Y，其元素由线路电阻决定，表达式为：（5）在变压器接地电阻Z为0时，在电网各节点的理想接地GIC值（6）由电网GIC计算等效模型，通过节点电压法得到表达式：（7）将（3）式和（6）式代入（7）式中，得到变电站流过GIC值（8）令则各变电站的GIC值为：（9），为改进后的分区网络常数。2内蒙古电网GIC水平2.1内蒙古500KV电网等效模型目前内蒙古电网

5、已形成“三横四纵”500kV主网架结构[4]。6内蒙古500KV线路采用导线型号均为4*LGJ-400/35，单位电阻取0.02；各变电站采用750MVA变压器，电阻取0.4；变电站接地电阻取0.4。则根据各变电站与高新变电站的经度差及纬度差可以计算出各变电站的等效经纬度及线路夹角。2.2内蒙古500KV电网大地电导率分区根据内蒙古电网结构图和自治区地质图，结合典型地球岩石电阻率。可将内蒙古土壤电导率进行分区。塔拉到汗海多火成岩，取=0.0015s/m。呼和浩特附近多花岗岩类组成，因此旗汗、永丰、永旗、包旗、汗丰以及响永线距离永圣

6、域70km的输电线路上取=0.015s/m。其余线路土壤电导率更大，取=0.05s/m。2.3内蒙古500KV电网GIC水平采用天津静海地磁台数据计算ESP，选取06年12月14日14：00到15：30，5400个数据，此时地磁暴的最大Kp值约为7。仿真可得在各个土壤电导率下的ESP。根据土壤电导率计算各分区内网络常数，计算出各变电站的GIC变化曲线。对于电网来说，影响安全稳定运行主要取决于GIC的峰值，经过计算对其统计如下（A）：河套2.287，德岭山5.341，包北8.942，高新1.859，响沙湾3.254，布日都8.626

7、，乌海6.316，吉兰泰2.522，永圣域0.945，宁格尔10.976，丰泉13.656，汗海47.66，塔拉28.797，旗下营3.844。6汗海和塔拉GIC值大于其他变电站，这是因为汗塔线输电距离长、土壤电导率小、纬度高等因素造成。其中汗海变电站GIC峰值达到47.66A/相。《高压直流接地极技术导则》规定通过750MVA变压器中性点的直流量不应该超过8A。而通过计算得出的结论是当Kp=7的地磁暴作用于内蒙古电网将产生超过1v/km的ESP，使很多变电站中流过的GIC值远远超过8A的安全限值。4结论利用静海地磁台的地磁暴数据

8、，对内蒙古500KV变电站的GIC水平进行了评估。得出结论，发生中等以上磁暴会对内蒙古电网产生幅值很大的GIC，严重超过安全限值。因为GIC不仅取决于地磁暴强度，同时也受地磁场的变化率、大地电性结构和电网结构参数的影响。这就要求我们在建设电网时充分